Лист свинца ССу

Лист свинцово-сурьмянистый ССу — прокатный полуфабрикат из сплава свинца с сурьмой, предназначенный для облицовки химического оборудования, изготовления рентгенозащитных экранов и производства кабельных оболочек. Применение именно сплава, а не чистого свинца, обусловлено тем, что сурьма даже в небольших концентрациях заметно повышает твёрдость, предел прочности и сопротивление ползучести свинца.

Влияние сурьмы на свойства сплава ССу

Чистый свинец (марки С1–С3) — очень мягкий металл с низким пределом текучести. Даже небольшая добавка сурьмы (0,4–0,6% для ССу) переводит его в твёрдый раствор замещения, что даёт следующие практические эффекты:

• повышение твёрдости и механической прочности по сравнению с чистым свинцом;
• снижение ползучести под нагрузкой при умеренных температурах;
• улучшение литейных свойств — меньше усадочная пористость;
• сохранение высокой коррозионной стойкости к кислотным средам, характерной для свинца.

Плотность сплава ССу — около 11,3 г/см³ (близко к чистому свинцу); температура плавления — около 327 °C. Рекристаллизация в свинцово-сурьмянистых сплавах с низким содержанием Sb происходит при температурах, близких к комнатной, поэтому листы при длительной эксплуатации выше 100–150 °C под нагрузкой будут ползти. Для статичной облицовки без постоянного механического нагружения этот эффект несущественен.

Химический состав листа ССу по ГОСТ 1292-81

Химический состав сплава ССу нормируется ГОСТ 1292-81 «Сплавы свинцово-сурьмянистые. Технические условия». Основа — свинец (Pb), остальное — сурьма как легирующий элемент и нормируемые примеси.

Элемент	Sb	Cu	As	Sn	Bi	Zn	Fe	Прочих примесей (сумма)	Pb
Содержание, %	0,4–0,6	до 0,002	до 0,005	до 0,005	до 0,05	до 0,005	до 0,005	не более 0,1	основа (~99,3–99,5)

Примечание: Pb — основа; значение Pb дано приблизительно. «Прочих примесей» — сумма элементов, не перечисленных отдельно, без учёта Sb.

Применение листа свинцово-сурьмянистого ССу

Рентгенозащитные экраны в агрессивных средах

Экранирующая способность свинцово-сурьмянистого листа практически эквивалентна чистому свинцу аналогичной толщины — содержание Pb в ССу составляет ~99,3–99,5%. Преимущество ССу перед чистым свинцом проявляется там, где экран одновременно подвергается воздействию агрессивных химических веществ: кислых промывочных растворов, дезинфицирующих средств, технических кислот. Лист ССу применяется для футеровки защитных камер, боксов и отсеков, в которых проводится рентгеновский или радиоизотопный контроль в промышленных условиях.

Облицовка и футеровка химического оборудования

Свинцово-сурьмянистые сплавы не подвергаются коррозии в растворах серной, соляной и плавиковой кислот. По ГОСТ 1292-81 сплав ССу прямо предназначен для облицовки химических сооружений. Листовой ССу применяется для футеровки реакционных резервуаров, гальванических ванн, трубопроводных лотков и конструктивных элементов установок производства кислот и минеральных удобрений.

Оболочки кабелей

Одно из основных применений сплава ССу согласно ГОСТ 1292-81 — производство свинцовых оболочек силовых и контрольных кабелей. Сурьма улучшает механические свойства оболочки и снижает риск растрескивания при прокладке. В листовом виде этот материал для данной цели не используется — кабельная оболочка выдавливается через экструзионный пресс; листовой прокат из ССу — самостоятельная продукция.

Коррозионная стойкость сплава ССу

На поверхности свинца в окислительных средах формируется плотная плёнка нерастворимых солей (сульфаты, карбонаты, оксиды), которая защищает основной металл от дальнейшего разрушения. Сплав ССу сохраняет эту особенность и дополнительно устойчив к:

• серной кислоте любой концентрации (кроме дымящей) — пассивирующая сульфатная плёнка;
• соляной кислоте — образование малорастворимого хлорида свинца;
• плавиковой кислоте — нерастворимый фторид свинца на поверхности;
• морской воде и слабощелочным растворам.

Лист ССу не стоек к азотной и уксусной кислотам, органическим растворителям, а также к мягкой дистиллированной воде при длительном контакте.

Размеры, точность и требования к поверхности

Лист свинцово-сурьмянистый ССу является нестандартным прокатом: ГОСТ 9559-89 на свинцовые листы распространяется на марки С0–С3 технического свинца. Листы из сплавов серии ССу изготавливаются по согласованным техническим условиям методом холодной прокатки.

Стандартный размер поставки: 500×1000 мм. Нестандартные размеры согласовываются с производителем. Диапазон толщин — обычно от 1 до 15 мм.

По точности изготовления листы делятся на два класса:

• Нормальная точность — допускаются единичные неглубокие царапины, местные вмятины (не более 10 на лист), незначительная волнистость для тонких листов (до 2 мм), неравномерность поверхности от технологической смазки. Косина реза — не более 20 мм.
• Повышенная точность — допускаются лишь незначительные царапины, не выводящие лист при контрольной зачистке за предельные отклонения по толщине. Волнистость для листов толще 2 мм не допускается. Косина реза — не более 12 мм.

Поверхность листа не должна иметь плен, пузырей, раковин и неметаллических включений.

Условия эксплуатации и ограничения

При температуре выше 150–200 °C свинцово-сурьмянистые сплавы начинают заметно размягчаться и ползти под нагрузкой. Листовые конструкции из ССу не предназначены для работы при длительном нагреве выше 150 °C. При механической обработке нагретого свинца выделяются оксиды свинца — работы должны проводиться в вентилируемых помещениях с применением СИЗ органов дыхания в соответствии с требованиями охраны труда.

Хранение и транспортировка

Листы хранят в закрытых помещениях, защищая от влаги, механических повреждений и воздействия активных химических веществ. При соблюдении этих условий потребительские свойства не изменяются. Грубые механические удары и перегибы при транспортировке недопустимы — свинцово-сурьмянистый прокат пластичен, но локальные деформации от ударов останутся на поверхности.

Поставка листа ССу

Лист свинцово-сурьмянистый ССу поставляется партиями. Каждая партия сопровождается документом о качестве, содержащим марку сплава, химический состав, номер плавки и результаты приёмочных испытаний. Маркировка — на каждом листе или упаковке.

Подробнее о листовом прокате из технического свинца — в статье свинец листовой. О полном сортаменте сурьмянистых сплавов — на странице свинец сурьмянистый ССу.